We have grown underdoped (x = 0.11, 0.12) and optimally doped (x = 0.16) La2-xSrxCuO4 (LSCO) crystals by traveling-solvent floating-zone (TSFZ) technique. In order to obtain LSCO single crystals of high quality, we have made much effort to optimize the preparation procedures. For example, we have adopted sol-gel route to prepare highly fine and homogeneous LSCO precursor powder, and used quite slow growth rate. The sizable grown crystal ingots are typically about 6.6 mm in diameter and 100 mm in length, and no impurity phases were detected. The high quality of grown crystals has been verified by double-crystal x-ray rocking curves, with full-width-at-half-maximum (FWHM) being only 113 ~ 150 arcseconds (or 0.03 deg - 0.04 deg), which are the best data reported so far for LSCO crystals. The superconducting critical temperatures (TC's) of the cuprate crystals are 30 K for x = 0.11, 31 K for x = 0.12 and 38.5 K for x = 0.16 samples according to magnetic measurements.
Large Bi-2212 single crystal growth by the floating-zone technique
用浮区法研究了生长速度对Bi_2Sr_2Ca_1Cu_2O_x(Bi-2212)晶体生长行为的影响。结果表明,生长棒的固液界面保持稳定的平面生长前沿是获得c轴方向大单晶的必要条件。当生长速度大于0.25mm/h时,平面的液-固生长界面趋于破裂为胞状界面。沿着a-、b-和cax的高达50x7.2x7 mm 3的单晶已在最佳生长条件下切割成直径7.2 mm的棒。用磁性能测量系统(MPMS)测得晶体的Tconset为91 K。光学偏光显微镜和中子衍射分析表明,单晶质量良好。
Transport Properties of Bi$_2$Sr$_{2-x}$La$_x$CaCu$_2$O$_{8+δ}$ Single Crystals Grown by a Floating-Zone Method
采用移动溶剂浮区法成功地生长了Bi基高$T_c$超导体Bi $_2$ Sr $_{2-x}$ La $_x$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$的母体绝缘体。面内电阻率$ρ_{ab}$在室温附近显示出金属行为($dρ_{ab}/dT >$ 0),尽管电阻率的大小远高于金属导电的Mott极限。霍尔迁移率的母绝缘体没有这么多的不同,从一个最佳掺杂的样品。这些结果表明,该系统是不是一个简单的绝缘体与一个明确的差距,并在母绝缘体中的孔基本上是巡回的,只要它是掺杂。
Large Transport Properties of Bi$_2$Sr$_{2-x}$La$_x$CaCu$_2$O$_{8+δ}$ Single Crystals Grown by a Floating-Zone Method
采用移动溶剂浮区法成功地生长了Bi基高$T_c$超导体Bi $_2$ Sr $_{2-x}$ La $_x$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$的母体绝缘体。面内电阻率$ρ_{ab}$在室温附近显示出金属行为($dρ_{ab}/dT >$ 0),尽管电阻率的大小远高于金属导电的Mott极限。霍尔迁移率的母绝缘体没有这么多的不同,从一个最佳掺杂的样品。这些结果表明,该系统是不是一个简单的绝缘体与一个明确的差距,并在母绝缘体中的孔基本上是巡回的,只要它是掺杂。
在强关联材料中,晶格、电荷、自旋和轨道自由度相互作用,导致涌现的物理性质,如超导性、巨磁阻和金属-绝缘体转变。准二维正方形平面镍酸盐,Rn+1 NinO 2n +2(R=稀土,n=2,3..),由于Ni+的3d 9电子构型与高温超导铜酸盐中的活性离子Cu ~(2+)相同,自2019年以来,由于在Nd0.8Sr0.2NiO2的薄膜中发现了超导性,该领域引起了人们的强烈关注,尽管在大块多晶粉末中还没有报道超导性。本文综述了以固相反应法、前驱体法、高压浮区法和高压助熔剂法合成的镍酸盐为母体化合物,通过拓扑还原法合成准二维方形平面镍酸盐多晶粉末的研究进展。我们强调使用高压浮区技术制备单晶。我们讨论了它们的晶体结构和物理性质,包括电阻率、磁化率和热容。我们突出了铜的物理,包括电荷/自旋条纹和大的轨道极化,确定在单晶R4 Ni 3 O 8(R=La和Pr)结合同步辐射X射线/中子单晶衍射和密度泛函理论计算。最后,简要讨论了这一快速发展的领域面临的挑战和可能的研究方向。